WO2007097142A1

WO2007097142A1 - 船舶用耐食鋼材

Info

Publication number: WO2007097142A1
Application number: PCT/JP2007/050736
Authority: WO
Inventors: Kazuhiko Shiotani; Tsutomu Komori; Toshiyuki Hoshino
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2007-08-30
Also published as: KR20080090541A; CN101389782A; EP1990437A4; KR101115275B1; KR20110084462A; CN101389782B; EP1990437A1; EP1990437B1; DK1990437T3

Abstract

船舶のバラストタンク等の厳しい腐食環境下においても、鋼材の表面状態に左右されることなく優れた耐食性を発現する船舶用耐食鋼材を安価に提供する。質量％で、Ｃ：０．０３～０．２５％、Ｓｉ：０．０５～０．５０％、Ｍｎ：０．１～２．０％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００５～０．１０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｃｒ：０．０１％以上０．２０％未満を含有し、さらに必要に応じて、Ｓｂ：０．００１～０．３％およびＳｎ：０．００１～０、３％のうちから選ばれる１種または２種、および／または、Ｎｉ：０．００５～０．２５％、Ｍｏ：０．０１～０．５％、Ｃｏ：０．０１～１．０％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる船舶用耐食鋼材。

Description

明細書船舶用耐食鋼材技術分野

本発明は、石炭! &、鉱石船、鉱炭兼用船、原油タンカー、 IPG船、 LNG船、ケミカノレタンカー、コンテナ船、ばら積み船、 τΜί専用船、チップ専用船、冷凍運搬船、自動車専用船、重量物船、 R0R0船、石灰石専用船、セメント専用船等の船舶に用いられる耐食鋼材に関し、特に、海水による厳しい腐食環境下にあるバラストタンク等に用いられる船舶用耐食鋼材に関するものである。なお、本発明でいう船舶用耐食鋼材とは、厚鋼板、薄鋼板、形鋼、欄を含むものである。背景技術

船舶のバラストタンクは、積荷がない時に、海水を注入して船舶の安定航行を可能にする役目を担うものであるため、非常に厳しレ、腐食環境下にお力れている。そのため、バラストタンクに用いられる鋼材の防食には、通常、エポキシ系塗料による防食塗膜の形成と電気防食とが併用されている。

しかし、それらの防食対策を講じても、パラストタンクの腐食環境は依然として厳しい状態にある。すなわち、バラストタンクに海水を注入した時には、海水に完全に浸されている部分は、電気防食力 S機能している，腐食の進行を抑えることができる。しかし、バラストタンクの最上部付近、特に上甲板の裏側は、海水に漬からず、海水の飛沫を浴びる状態におカゝれている。そのため、このような部位では、電気防食が機能しない。さらに、この部位は、太陽光によって鋼板の湄度が上昇するため、より厳しい腐食環境となり、激しい腐食を受ける。また、パラストタンク海水が注入されていない齢、電気防食が全く働力ず、残留付着塩分の作用によって、激しい腐食を受ける。

このような激しい腐食環境下にあるバラストタンクの防食塗膜の寿命は、一般に約

1 0年といわれており、船舶の^ ϊ (2 0年）の半分である。従って、残りの 1 0年は、補修塗装を行うことよって、耐食性を維持しているのが実情である。しカゝし、バラストタンクは、上記のように厳しレヽ腐食;^にあるため、補修塗装を行ってもその効果を長時間させること力 S難しい。また、補修塗装は、狭い空間での作業となるため、作業環境としては好ましいものではない。そこで、補修塗装までの期間をできる限り延長し、補修塗装 ^^をできるだけ軽減できる耐食性に優れた鋼材の開発が望まれている。

そこで、パラストタンク等の厳しレ、腐食にある部位に用いられる鋼材自体の耐食性を向上する技術が、幾つか提案されている。たとえば、特許文献 1には、 C： 0. 2 Omass%以下の鋼に、耐食性改善元素として、 Cu ： 0. 05〜0. 5 Omass%、 W： 0. 01〜0. 05mass%未満を添卩し，さらに、 Ge， Sn， P b, As, S b, B i， Te， B eのうちの 1種または 2種以上を 0. 01〜0. 2mass%添加した耐食性低合^が開示されている。また、特許文献 2には、 C ： 0. 20皿％以下の鋼材に、而ォ食十生改善元素として、 Cu ： 0. 05〜0. 50mass%、 W： 0. 0 5〜0. 5mass%を添口し、さらに、 Ge， Sn， Pb， As, S b, B i， Te, Beのうちの 1種もしくは 2種以上を 0. 01〜 0. 2 mass%添加した耐食性低合金鋼が開示されている。また、特許文献 3には、 C： 0. 15mass%以下の鋼に、 C u ： 0. 05〜0. 15mass% 満、 W： 0. 05〜0. 5mass%を ¾¾¾した耐食性低合^！が開示されている。

また、特許文献 4には、 C： 0. 15mass%以下の鋼に、耐食性改善元素として、 P ： 0. 03〜 0. 1 Omass%、 Cu ： 0. 1〜 1. Omass%、 N i ： 0. 1〜 1. 0m_ass%を添加した低合金耐食鋼材に、タールエポキシ塗料、ピュアエポキシ塗料、無溶剤型エポキシ塗料、ウレタン塗料等の防食塗料を塗布し、樹脂被覆したバラストタンクが開示されている。この技術は、鋼材自身の耐食性向上により防食塗装のを延長し、船舶の使用期間である 20 ~ 30年に亘つてメンテナンスフリ一化を実現しょうとするものである。 .

また、特許文献 5には、 C： 0. 15mas_S%以下の鋼に、耐食性改善元素として、 Cr: 0. 2〜5mass%を添加して耐食性を向上し、船舶のメンテナンスフリー化を実現しょうとする提案がなされている。さらに、特許文献 6には、 C : 0. 15 mass%以下の鋼に、耐食性改善元素として、 Cr: 0. 2〜 5mass%を^]卩した鋼材を構料として使用すると共に、バラストタンク内部の酸素ガス濃度を大気中の値に対して 0. 5以下の比率とすることを特徴とするパラストタンクの防食方法が提案されている。

また、特許文献 7には、 C： 0. lraass%以下の鋼に、 C r ： 0. 5〜3. 5 mas_S%を添することで耐食' I"生を向上し、船舶のメンテナンスフリ一ィ匕を実現しようとする提案がなされている。さらに、特許文献 8には、 C： 0. 001〜0. 025 mass%の鋼に、 N i ： 0. 1〜4. Omass%を添卩することで、耐塗膜損傷性を向上し、補修塗装などの保守費用を軽減する船舶用鋼材が開示されてレヽる。

また、特許文献 9には、 C： 0. 01〜0. 25mass%の鋼に、' Cu： 0. 01〜 2. 0 Omass%、 Mg ： 0. 0002〜0. 01 5 Omass%を添加することで、船舶外板、パラストタンク、カーゴ才ィルタンク、鉱炭石カーゴホールド等の使用環境において耐食性を有する船舶用鋼が開示されている。さらに、特許文献 10には、 C： 0. 001〜 0. 2 mass%の鋼にぉレ、て、 Mo, Wと C uとを複合添加し、不純物である P， Sの添量を限定することにより、原油油槽で生じる全面腐食、局部腐食を抑制した鋼が開示されている。

しかしながら、上記の特許文献 1〜3には、バラストタンク等を構成する鋼材に対して一般的に塗布されてレヽるジンクプライマーやエポキシ塗料等の塗在下での耐食性については十分な検討がなされておらず、従って、上記のような塗在下での耐食性向上については、さらなる検討の必要がある。

また、特許文献 4の鋼材は、下地金属の耐食性を向上させるために、 Pを 0. 03 〜 0 · 10 mass%と比較的多量に添加しており、溶接性および溶接部靭性の面からはB題がある。また、特許文献 5および特許文献 6の鋼材は、。]：を0. 2〜5mass% また、特許文献 7の鋼材は、。1：を0. 5〜3. 5mass%と比較的多く含有しており、いずれも溶接性および溶接部靭性に問題がある他、製造コストが高くなるという問題がある。また、特許文献 8の鋼材は、 C含有量が比較的低く、 N i含有量が比較的高いため、製造コストが高くなるという問題がある。

また、特許文献 9の鋼材は、 M gの添を必須としてるが、製鋼歩留りが安定しないため、鋼材の機械的特性が安定しないという問題がある。さらに、特許文献 10 の鋼材は、原油油槽内という H₂Sがする環境下で使用される耐^！岡であり， H₂ Sが存在しないバラストタンクでの而す食†生は不明である. さらに，パラストタンク用用鋼材に一般的に使用されているジンクプライマーが塗布された状態での耐食性については検討がなされていないため、バラストタンクに適用するには、さらなる耐食性の検討が必要である.

特許文献 1 ：特開昭 4 8 - 0 5 0 9 2 1号公報

特許文献 2：特開昭 4 8 - 0 5 0 9 2 2号公報

特許文献 3 ：特開昭 4 8— 0 5 0 9 2 4号公報

特許文献 4 ：特開平 0 7 - 0 3 4 1 9 7号公報

特許文献 5 ：特開平 0 7— 0 3 4 1 9 6号公報

特許文献 6 ：特開平 0 7 - 0 3 4 2 7 0号公報

特許文献 7 ：特開平 0 7— 3 1 0 1 4 1号公報

特許文献 8 ：特開平 2 0 0 2 - 2 6 6 0 5 2号公報

特許文献 9 ：特開平 2 0 0 0 - 0 1 7 3 8 1号公報

特許文献 1 0 ：特開平 2 0 0 4 - 2 0 4 3 4 4号公報発明の開示

一般に、船舶は、厚鋼板や薄鋼板、形鋼、髓等の鋼材を溶接して建造されており、その鋼材の表面には防食塗装が施されて使用される。上記防食塗装は、一次防鲭として、ジンクプライマーを塗付し、小組み後あるいは大組み後に、二次塗装（本塗装）として、エポキシ系の塗装が施されるのが普通である。したがって、船舶の鋼材表面の大部分は、ジンクプライマーとエポキシ塗装の 2層構造となっている。しかしながら、溶接部は、溶によりジンクプライマーが焼失するため、溶接後から本塗装までの間の防鲭のために、タッチアップとしてジンクプライマーを再塗装する。ただし、本塗装までの期間が短いには、ジンクプライマーの再塗装を行わないこともある。そして、船舶は、建造後、就航するが、長年使用した船舶では、上記塗摩が劣化して塗漠としての機能を十分に果たしていない部分や、塗膜が剥げて鋼板が裸状態になつている部分が存在する。

つまり、結果として、就航している船舶の鋼材表面には、ジンクプライマーとェポキシ塗装がされている 2層構造の部分と、エポキシ塗装のみの部分と、裸状態の部分の 3つの状態がすることになる。そして、船舶の耐食性を向上させるためには、レ、ずれの状態にぉレヽても優れた耐食性を示す鋼材が必要とされる。

そこで、本発明の目的は、船舶のバラストタンク等の厳しレ、腐食環境下においても、鋼材の表面状態に左右されることなく優れた耐食性を発揮して、補修塗装までの期間の延長が可能となり、ひヽては補修塗装の軽減を図ることができる船舶用耐食鋼材を安価に艱することにある。

発明者らは、海水による厳しい腐食環境下でも鋼材の表面状態に左右されることなく優れた耐食性を示す鋼材の開発に向けて鋭意研究を重ねた。その結果、 Wと C rを必須元素とし、これにさらに、 S b， S n等の耐食性向上元素を適正範囲で含有させることにより、ジンクプライマーとエポキシ塗装の 2層構造、エポキシ塗装のみおよぴ裸状態のいずれの状態においても、優れた耐食性を示す鋼材が得られることを見出し、本発明を完成させた。 '

すなわち、本発明は、 C： 0. 03-0. 25mass%、 S i : 0. 05〜0. 50 mass%、 Mn : 0. 1〜2. Omass%, P： 0. 025mass。/c ¾下、 S ： 0. 01 mass%以下、 A1 : 0. 005〜0. 1 Omass%、 W： 0. 01〜 1. Omass%、 C r : 0. 0 lmass%以上 0. 2 Omass%未満、 N : 0. 001〜0. 008mass%を含有し、残部が F eおよび不可避的不純物からなる船舶用耐食鋼材である。 ' 本発明の鋼材は、上記成分組成に加えてさらに、下記 Aおよび B群のうち +の少なくとも 1群の成分を含有することを特徴とする。

A群； S b : 0. 001〜0. 3mass%および Sn ： 0. 001〜0. 3mass%のうちから選ばれる 1種または 2種

B群； N i : 0. 005〜0. 25mass%、 Mo ： 0. 01〜0. 5mass⁰ /。および Co ： 0. 01〜1. Oma s sのうちから選ばれる 1種または 2種以上

また、本努明の鋼材は、上記成分組成に加えてさらに、下記 C~E群のうちの少なくとも 1群の成分を含有することを特徴とする。

C群； Nb : 0. 001〜0. lmass%、 T i ： 0. 001〜0. lraass%、 Z r ： 0. 001〜0. lmass%および V： 0. 002〜0. 2mass%のうちから選ばれる 1種または 2種以上

D群； B : 0. 0002〜0. 003mass% E群； Ca : 0. 0002〜0. 01藝％、 REM : 0. 0002〜0. 015 mass%および Y : 0. 0001〜0. lmass%のうちから選ばれる 1種または 2種以上

また、本発明の鋼材は、上記鋼材の表面にエポキシ系塗膜、または、ジンクプライマー塗膜、または、ジンクプライマー塗膜とエポキシ系塗膜とを形成してなることを特徴とする。 .

本癸明によれば、海水による厳しい腐食纖下でも優れた耐食性を示す鋼材を « することができるので、船舶の補修塗装までの期間の延長および補修塗装の作業軽減に大きく寄与することができる。発明を実施するための最良の形態

発明者らは、就航している船舶の鋼材の表面に存在する 3つの部分、即ち、ジンクプライマーとエポキシ塗装の ₂層構造の部分と、エポキシ塗装のみの部分と、裸状態の部分のいずれにおいても、優れた耐食性を有する鋼材を開発するために下記の実験を行った。

種々の合金元素を添加した鋼を溶製し、熱間圧延して板厚が 5 mmの熱延板とし、それらの熱延板から 5mm t X 10 OmmWX

ぉょぴ5111111 X 5 Om mWX 150 mm Lの試験片を採取し、その後、その試験片の表面にショットブラストして、表面のスケールや油分を除去したのち、下記の 3種類の表面処理を施した暴験片を作製した。

条件 A：試験片表面に、ジンクプライマー（約 15/xm) とタールエポキシ樹脂塗料（約 100 μ m) の 2層ネ纖を形成

条件 B：試験片表面に、タールエポキシ樹脂塗料（約 100 m) の単層被膜を形成 .

条件 C：試験片表面にショットブラストしたままの裸状態（防食掘莫なし）その後、これらの試験片を、実船のバラストタンクの上甲に相当する腐食環境を機した、 35°C、 5%NaCl激夜嘖霧、 2hr → 60°C、 RH25%、 4hr → 50。C、 RH95%、 2hrを 1サイクルとする試験を 132サイクル行う条件を »とする塩水噴霧乾 ¾返し腐食試験に供して、耐食性を評価した。耐食性は、塗膜を有する条件 Aおよび Bの試験片については、試験前に、塗膜の上からカッターナイフで地鉄表面まで逢する 8 Omm長さのスクラッチを一文字状に付与しておき、試験後に、スクラッチ疵の周囲に発生した' ¾«れ面積を測定することで、また、塗膜を有しなレヽ条件 C の試験片については、試験後，脱鲭し，その脱鲭した試験片重量と試験前重量の変ィ匕量（減少量）カゝら平均板厚減少量を算出し、評価した。

上記腐食試験の結果を総合し、各合金元素の耐食性に及ぼす効果を纏めたのが表 1 である。

表 1

(耐食性に対する効果)

0 < 1 < 2 < 3 < 4 < 5 < 6

►

(効果なし）（効果ぁリ）（効果大）（顕著に効果有り）

この結果を簡単に述べると、

1) 条件 A (ジンクプライマーとタールエポキシの 2層塗膜）の場合；耐食' I生の向上に最も有効な元素は Crであり、次いで W、次いで Sbである。

2) 条件 B (タールエポキシ塗膜のみ）の場合；耐食性の向上に最も有効な元素は W であり、次いで S b， Snである。

3) 条件 C (裸状態）の場合；耐食性の向上に最も有効な元素は Wであり、次いで S b, S nである。 4) Wと C rが複 "^有すると、条件 Aでの耐食性が與虫含有の ¾ ^より向上し、 S b， Snが i ¾B含有すると、条件 A、 B、 Cで顕著な効果を奏する。

5) Moは、条件 A、 B、 Cで耐食性がやや向上し、 N i、 C oは、条件 A、 Cで、耐食性がやや向上する。上記の試 ¾果を基にして、本努明では、耐食性を向上する基本元素として Wと C rが複^ ^有する成分系を採用し、さらに、耐食性が要求される^^には、 S b， S nから選ばれる 1種または 2種を勤口して含有する成分設計を採用することとした。また、さらに優れた耐食性を要求される ^には、 N i， Mo, Coから選ばれる 1 種または 2種以上を含有することとした。

次に、本発明の船舶用耐食鋼材が有すべき成分組成について具体的に説明する。 C： 0. 03〜0. 25mass%

Cは、鋼材強度を上昇させるのに有効な元素であり、本発明では所望の強度を得るために 0. 03mass%¾上の含有を必要とする。一方、 0. 25niass%を超える含有は、 HAZ (溶接熱影響部）の靭性を低下させる。よって、 Cは 0. 03〜0. 25 mass%の範囲とする。なお、強度と靭性を圧延において無理なく両立させる観点からは、 0. 05〜 0. 20 mass%の範囲が好ましレ、。

S i ： 0. 05~0. 50mass%

S iは、脱酸剤として、また、鋼材の強度を高めるために添加される元素であり、本発明では、 0. 05mass%以上を含有させる。しかし、 0. 50mass。/_oを超える添加は、鋼の靱性を劣化させるので、 3 1の上限は0. 50mass%とする。

Mn : 0. 1〜2. 0mass%

Mnは、熱間脆性を防止し、鋼材の強度を高める効果がある元素であり、 0. 1 mass°/₀以上添する。しかし、 2. 0mass%を超える Mnの添は、鋼 (^靭性おょぴ溶接性を低下させるため、 2. 0mass%以下とする。好ましくは、 0. 5〜1. 6 mass%の範囲である。

P： 0. 025mass°/。以下

pは、鋼の母材靭性、さらに溶接性および溶接部靭性を劣ィ匕させる有害な元素であり、できるだけ低減するのが好ましレ、。特に、 Pの含有量が 0. 025 ma_SS%を超えると、母材靭性および溶接部靭性の低下が大きくなる。よって、 Pは 0. 025 mass。/₀以下とする。好ましくは、 0. 014niass%以下である。

S ： 0. 01 mass%以下

Sは、鋼の靭性および溶接性を劣化させる有害な元素であるので、できるだけ « することが好ましく、本発明では、 0. 0 lmass%以下とする。

A 1 : 0. ひ 05〜0. 1 Omass%

A 1は、脱酸剤として添加する元素であり、 0. 005mass%¾上添口する。しかし、 0. 1 Oma_SS%を超えて含有すると、地鉄の腐食により溶出した A 1^{3 +}により、地鉄表面の p Hが低下し、耐食性が劣化するので、上限を 0 · 10 mass。/₀とする。 W： 0. 01〜1. Omass%

Wは、上述したように、ジンクプライマー +エポキシ塗膜の存在下で而 ί食性を向上し、エポキシ塗) H 在下で耐食性を顕著に向上する。また、裸の状態でも耐食性を顕著に向上する。したがって、本発明の鋼材においては、最も重要な耐食性向上元素の 1つである。上記効果は、 W： 0. 0 lmass%以上の含有で発現する。しかし、 1. Omass%超えると、その効果が飽和する。よって、 Wの含有量は 0. 01〜1. 0 mass%の範囲とする。

Wが、上記の耐食性向上効果を有する理由は、鋼板が腐食するのに伴って、生成する鲭の中に w〇₄ が生成し、この wo₄ ²-のによって、塩化物イオンが鋼板表面に侵入するのが抑制され、さらに、鋼板表面のァノ一ド部などの P Hが下がった部位で、難溶性の F eW〇₄が生成し、この F eW〇₄の存在によっても、塩化物ィォンの鋼板表面への侵入が抑制され、塩化物ィオンの鋼板表面への侵入が抑制されることによって、鋼板の腐食が効果的に抑制されるからである。また、 WO ₄ ²一のインヒビター作用によっても，鋼の腐食が抑制される力らである。

C r ： 0. 01mass⁰ gJiO. 20mass%未満

Crは、ジンクプライマー +エポキシ塗膜の下で、優れた耐食性を発揮するため、本発明の鋼材においては、重要な元素の 1つである。ジンクプライマー存在下では、ジンクプライマー中の Znが溶出し、 ZnOや ZnC 1₂ · 4Zn (OH) ₂等の Zn系腐食生成物を形成するが、 Crは、この Zn系腐食生成物に作用して、 Zn 系腐食生成物による地鉄防食性をより向上させるものと推定される。このような、ジンクプライマ一存在下での Crの耐食性向上効果は、 0. 01 mass%以上の含有で発現する。しかし、 0. 20ma_SS°/ ¾上含有すると、溶接部靭性を劣化させる。したがつて、 Cr含有量は、 0. 01mass%以上 0. 2 Omass%未満の範囲とする。

N： 0. 001〜0. 008mass%

Nは、靱性に対して有害な成分であり、靭性の向上を図るためにはできるだけ « することが Sましレヽ。しかし、工業的には 0. 00 lmass%未満にするのは難しレ、。逆に、 0. 008mas_S%以上の含有は、靭性を著しく劣化させる。よって、本発明では、 N含有量を 0. 001〜0. 008 ss%の範囲とする。

本発明の鋼材は、さらなる耐食性の向上を目的として、上記成分にカ卩えてさらに、下記の成分を含有させることができる。

S b ： 0. 001〜0. 3mas.s%および S n： 0. 001〜0. 3mass%のうちの 1 . 種または 2種

Sbは、ジンクプライマー +エポキシ塗 H 在下、エポキシ塗在下および裸状態での耐食性を向上させる効果がある。また、 Snは、エポキシ塗)^在下および裸状態での耐食性を向上させる効果がある。 Sb, Snの上記効果は、鋼板表面のァノ一ド部など、 p Hが下がった部位での腐食を抑制するためと考えられる。これらの効果は、 Sn， Sbとも 0. 00 lmass%以上の含有で発現するが、 0. 3mass%超えでは、母材 13性おょぴ HAZ部靭性を劣化させるため、それぞれ 0. 001〜0. 3 mass%の範囲が好ましい。

N i ： 0. 005〜0. 25mass%、 Mo ： 0. 01〜0. 5mass%および Co ： 0. 01〜1. 0mass%のうちの 1種または 2種以上

Ni， Mo, Coは、ジンクプライマー +エポキシ塗膜の下、および、裸の状態での耐食性をやや向上し、さらに、 Moは、エポキシ塗膜存在下でも耐食性をやや向上する。したがって、これらの元素は、耐食性をより向上したレ、^ こは、補助的に含有させることができる。 N i , Mo, Coの上記効果は、鲭粒子の微細化作用と、さらに、 Moは、鲭中に Mo 0₄ ²_を生成することにより、塩化物イオンが鋼板表面に侵入するのを抑制するためと考えられる。これらの効果は、 Niでは 0. 005 mass%以上、 M oでは 0. 01 mass%以上、 C oでは 0. 01 mass%以上の含有で発現する。しかし、 . N iでは 0. 25mass%超え、 Moでは 0. 5mass%超え、 C oでは 1. 0 mass%超え添加しても、その効果が飽和して、経済的にも不利となる。よって、 N i， Mo, Coは、それぞれ上記範囲で含有させるのが好ましい。

さらに本発明の鋼材は、鋼材の強度を高めたり、および /または、靭性を向上させたりするために、上記成分に加えてさらに、下記の成分を含有することができる。 Nb ： 0. 001〜0. 1 mass⁰/o、 T i : 0. 001〜0. 1 mass%、 Z r ： 0. 0 01〜0. lmass%および V： 0. 002〜0. 2mass%のうちの 1種または 2種以上

Nb，' T i， Z r, Vは、いずれも、鋼材強度を高める元素であり、必要とする強度に応じて選択して含有することができる。このような効果を得るためには、 Nb， T i , Z rはそれぞれ 0. 001 mass%以上、 Vは 0. 002mass%以上含有するこ，とが好ましい。しかし、 N b， T i， Z rは 0. 1 mass%、 Vは 0. 2 mass%を超えて添口すると、靭性が低下するため、 Nb， T i， Z r， Vは、上記値を上限として添加するのが好ましい。

B ： 0. 0002〜0. 003mass%

Bは、鋼材の強度を高める元素であり、必要に応じて含有することができる。上記効果を得るためには、 0. 0002mass%以上含有することが好ましレ、。しかし、 0. 003 mass%を超えて添口すると、靭性が劣化する。よって、 Bは 0. 0002〜0. 003 mass%の範囲で有するのが好ましレヽ。

Ca： 0. 0002〜0. 0 lmass%, REM： 0. 0002〜0. 015mass%および Y : 0. 0001〜0. lmass%のうちの 1種または 2種以上

Ca, REM, Yは、いずれも、溶接熱影響部の靭性向上に効果のある元素であり、必要に応じて選択して含有することができる。この効果は、 Ca : 0. 0002 mass%以上、 REM： 0. 0002mass%以上、 Y： 0. 000 lmass%以上の含有で得られるが、 Ca : 0· 0 lmass%、 REM : 0. 01 5mass%, Y： 0. 1 mass%を超えて添加すると、却って靭性の低下を招くので、 Ca， REM, Yは、それぞれ上記値を上限として含有するのが好ましい。本発明の鋼材は、上記以外の成分は、 F eおよぴ不可避的不純物であることが好ましい。ただし、本発明の効果を害しない範囲内であれば、上記以外の成分の含有を拒むものではなレヽことは勿論である。

次に、本発明に係る耐食鋼材の好ましい製造方法について説明する。

上記した成分組成の溶鋼を転炉、電気炉等の通常^！の方法で溶製し、違^ 法、造塊法等の通常公知の方法でスラブゃビレツト等の鋼素材とするのが好ましい。なお、溶鋼に、取鍋; it^や真空脱ガス等の処理を付加しても良いことは言うまでもない。次いで、上記鋼素材を、好ましくは 1 0 5 0〜1 2 5 0°Cの温度に加熱したのち所望の寸法形状に熱間圧延するカゝ、あるいは鋼素材の^^が熱間圧延可能な禾 ISに高温であるには加熱することなく、あるいは均熱する程度で直ちに所望の寸法形状の鋼材に熱間圧延することが好ましい。

なお、熱間圧延では、強度を確保するために、熱間仕上圧延終了および熱間仕上圧延終了後の冷却髓を適正化すること力 S好ましく、熱間仕上圧延終了は、 7 0 0 °C以上、熱間仕上圧延終了後の冷却は、空冷または冷却速度 1 0 0°CZ s以下のカロ速冷却を行うことが好ましい。なお、冷却後、再加熱処理を施してもよい。実施例 '

表 2に示した成分組成を有する鋼を真空溶解炉または転炉で溶製し、スラブを加熱炉に ¾Λして 1 1 5 0°Cに加熱し、熱間圧延して、 2 5 mm厚の厚鋼板とし、カゝくして得られた鋼板について、母材の引張特性およひ御特性を調査した。また、投入熱量が 1 5 0 k J Z c mのサブマージアーク溶接に相当する熱サイクルを付与して HA Z部を再現し、酵特性（再現 HA Z衝撃特性）の評価に供した。

次に、それぞれの厚鋼板から、 5 mm t X 1 0 O mmWX 2 0 O mmLおよび 5 m m t X 5 O mmWX 1 5 0 mm Lの試験片を採取し、試験片表面にショットブラスト後、以下の条件 A〜Cの表面処理を施し、暴露試験片を作製した。

条件 A：試験片表面に、ジンクプライマー（約 1 5 m) とタールエポキシ樹脂塗料（約 2 0 0 μ πι) の 2層 «を形成条件 Β：試験片表面に、タールエポキシ樹脂塗料（約 2 0 0 /z m) の単層棚莫を形成条件 C：試験片表面にショットプラストしたままの裸状態（防食 «なし）なお、塗膜を有する上記条件 Aおよび Bの試験片には、塗膜の上からカッターナイフで地鉄表面まで逢する 8 0 mm長さのスクラツチ疵を一文字状に付与した。

その後、これらの試験片を、実船のバラストタンクの上甲に装着し、暴^^験に供した。なお、この暴^;験の期間は 3年間であり、バラストタンクの腐食は、バラストタンク内に海水が入っている期間が約 2 0日、海水が入っていない期間が約 2 0日を 1サイクルとして、これを繰り返すものであった。また、暴^験における耐食' 1·生の評価は、塗膜を有する条件 Aおよび Bの試験片につレヽては、スクラッチ疵の周囲に発生した塗翻彭れ面積を測定し、また、塗膜を有しなレヽ条件 Cの試験片については、試験後，脱鲭し，その脱鲭した試験片重量と試験前重量の変化量（減少量）から平均減少量を算出し、これらの結果を、耐食性向上元素を特に含まない N o . 2 1の鋼をベース鋼（1 0 0 ) として、それに対する各試験片の比率を算出し、評価した。 .

表 3に引張試験、衝撃試験の結果を，また、表 4に暴露 2年および暴露 3年の結果を示した。表 4の暴露 3年の結果から、本発明の成分組成を満たす発明例の N o . 1 〜2 0の鋼は、条件 A〜Cのいずれの試験片でも、ベース鋼（N o . 2 1 ) に対する塗 »れ面積およぴ； W減少量が 5 0 %以下であり、良好な而食性を有していることがわかる。なお， No. 20の鋼は暴露 2年の結果では，ジンクプライマー +タールェポキシ塗件でベース鋼比が 73%であったが，暴露 3年の結果では， 42%となり， W, Crの耐食効果力 S発現している. '

これに対して、本発明の成分組成を満たさない N o . 2 2〜 2 4の鋼は、ベース鋼 (N o . 2 1 ) より耐食性が向上していても、ベース鋼に対する比率が 5 0 %超えの条件があり、また、 N o . 2 6では、 A 1が上限値を超えるため、全ての条件で耐食性が劣ィヒしている。なお、 N o . 2 5、 2 7の鋼については、ベース鋼に対する耐食性の比率が 5 0 %以下になつているが、溶接部の衝撃特性が大きく劣化レている。産業上の利用可能性

本発明の船舶用耐細材は、海水による腐食環境下で優れた耐食性を示すので、船舶のバラストタンクだけでなく、他の類似の腐食環境で使用される用途にも用いることができる。

表 3

表 4

Claims

請求の範囲

1. C 0. 03 0. 25mass% S i 0. 05 0. 5 OHHSS Mn 0. 1 2. Omass%, P 0. 025mass%以下、 S 0. 0 lmass%以下、 A 1 0. 00 5~0. 10nEss% W : 0. 01 1. Omass% C r 0. 01mass⁰ ¾上 0. 20 mass%未満、 N 0. 001 0. 008mass%を含有し、残部が F eおよび不可避的不純物からなる &舟白用耐^材。

2. 上記成分糸滅に加えて、 S b : 0. 001 0. 3mass%および Sn : 0. 001 0. 3 ss%のうちから選ばれる 1種または 2種を含有することを難とする請求項 1 に記載の船舶用耐爛材。

3. 上記成分糸膽に加えて-さらに、 N i 0. 005 0. 25nass% Mo 0. 0 1 0. 5mass%および C o 0. 0 1 1. 0 ss%のうちから選ばれる 1種または 2 種以上を含有することをとする請求項 1または 2に記載の船舶用耐^!材。

4. 上記成分組成に加えてさらに、 Nb 0. 00 1 0. lmass% T i 0. 00 1—0. 1 Z r 0. 00 1 0. lmass%および V 0. 002 0. 2 mass%のうちから選ばれる 1種または 2種以上を含有することをとする請求項 1 3 のレずれか 1項に記載の船舶用耐細材。

5. 上記成分糸滅に加えてさらに、 B 0. 0002 0. 003mass%を含有することを難とする請求項 1 4のレ、ずれか 1項に記載の船舶用耐^ II材。

6. 上記成分糸賊に加えてさらに、 Ca 0. 0002 0. 0 liDass% . REM 0. 0002 0. 0 1 5mass%および Y : 0. 0001 0. 1 mass%のうちから選ばれる 1種または 2種以上を含有することを ί敷とする請求項 1 5のレヽずれか 1項に記載の船

7. 上!^材の表面に、エポキシ系謹を形成してなることを赚とする請求項 1〜 6 のレ、ずれか 1項に記載の船舶用耐^ ϋ¾ί。

8. 上 I ^材の表面に、ジンクブラィマー,を形成してなることを樹敷とする請求項 1 ~ 6の！/、ずれか 1項に記載の船舶用耐^ 1»†。

9. 上言 SIS材の表面に、ジンクプライマー ,とエポキシ系 ¾ϋとを形成してなることを赚とする請求項 1〜 6のレ、ずれか 1項に記載の!^白用而 ^ft